{"id":10683,"date":"2023-11-28T00:01:22","date_gmt":"2023-11-27T23:01:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/?p=10683"},"modified":"2023-11-29T10:04:58","modified_gmt":"2023-11-29T09:04:58","slug":"filamenti-pellet-plastica-stampa-3d-281120239","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/filamenti-pellet-plastica-stampa-3d-281120239\/","title":{"rendered":"Filamenti o pellet: quale tipo di plastica scegliere per la stampa 3D?"},"content":{"rendered":"

Le materie plastiche<\/a> sono senza dubbio una delle famiglie di materiali pi\u00f9 utilizzate nella produzione additiva.<\/a> Compatibili con un’ampia variet\u00e0 di processi, offrono molteplici propriet\u00e0 e caratteristiche alle parti, siano esse prototipi, utensili o oggetti di uso finale. Disponibili in diverse forme – filamenti, pellet (granuli), polveri, resine – soddisfano le esigenze e i requisiti dei produttori di tutti i settori. Se qualche mese fa abbiamo confrontato polveri e resine polimeriche<\/a>, ora \u00e8 il momento di dare un’occhiata ad altre due famiglie di polimeri: i filamenti e i pellet. Quali sono le loro caratteristiche e applicazioni? Con quali processi di stampa 3D sono compatibili? Chi sono i produttori presenti sul mercato e quanto costano queste tipologie di materiali? Ve ne parliamo in questo nuovo articolo dedicato!<\/p>\n

I filamenti e i granuli sono due forme di materiali attualmente compatibili con la produzione additiva e, sebbene oggi siano disponibili soluzioni metalliche e ceramiche, ci concentreremo esclusivamente sulle materie plastiche. Prima di tutto, dobbiamo ripassare la definizione di pellet e filamento di plastica. Un pellet di plastica \u00e8 un piccolo granulo di 0,5 cm di diametro che pu\u00f2 essere fuso, modellato o estruso per realizzare tutti i tipi di oggetti in plastica. I pellet di plastica sono quindi un elemento chiave dell’industria chimica. Possono essere utilizzati nella manifattura additiva con macchine specifiche. Il filamento, invece, \u00e8 un materiale termoplastico ottenuto mescolando granuli di plastica, o scarti di plastica tritati, con diversi additivi. Per produrre l’aspetto tubolare \u00e8 necessario un estrusore di filamenti. Dopo diverse fasi di raffreddamento, il filamento passa attraverso un avvolgitore per ottenere una bobina che verr\u00e0 poi utilizzata da una stampante 3D<\/a>.<\/p>\n

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Per produrre filamenti per stampanti 3D, sono necessari pellet di plastica (Crediti foto: Capifil)<\/p><\/div>\n

Caratteristiche e propriet\u00e0 di filamenti e pellet<\/h3>\n

La produzione di materie plastiche \u00e8 un mercato enorme<\/a>, con cifre in crescita negli ultimi anni in termini di produzione, occupazione e investimenti. Le materie plastiche possono assumere diverse forme quando lasciano la raffineria: liquidi, polveri o pellet. In tutti i casi, vengono poi plasmate per produrre pezzi di ogni tipo, tramite stampaggio, iniezione, termoformatura o, naturalmente, estrusione. Se iniziamo a considerare i pellet di plastica industriali, \u00e8 importante sottolineare che ne esistono moltissimi sul mercato, che offrono un’ampia gamma di propriet\u00e0 e caratteristiche a seconda della loro composizione chimica e possono anche avere colori diversi.<\/p>

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I granuli di plastica industriali sono una miscela del polimero stesso e di additivi chimici. In questo processo vengono utilizzati diversi polimeri, tra cui il polietilene (PE), il polipropilene (PP)<\/a>, il polietilene tereftalato (PET)<\/a>, il polistirene (PS) e il PVC. Ovviamente, a seconda del pellet di plastica scelto, si otterranno caratteristiche meccaniche e propriet\u00e0 chimiche molto diverse.<\/p>\n

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I pellet di plastica sono ampiamente disponibili sul mercato (Crediti foto: DEKRA Industrial)<\/p><\/div>\n

Uno dei vantaggi dei pellet nella stampa 3D \u00e8 che sono gi\u00e0 utilizzati in tecnologie di produzione pi\u00f9 tradizionali, come lo stampaggio a iniezione. Ci\u00f2 significa che se si utilizza un materiale qualificato nella produzione additiva, \u00e8 possibile utilizzare lo stesso materiale se si passa allo stampaggio a iniezione, senza passare per una fase di qualificazione. Si tratta di un vantaggio considerevole, molto apprezzato quando si tratta di produrre prototipi al fine di testare il materiale, ma anche quando si tratta di produrre pezzi finiti utilizzando materiali gi\u00e0 riconosciuti dai produttori.<\/p>\n

Per quanto riguarda i filamenti<\/a>, il processo di produzione \u00e8 pi\u00f9 lungo, poich\u00e9 prevede la trasformazione dei pellet di plastica in tubi che possono essere estrusi. Sono previste diverse fasi: in primo luogo, viene rimossa l’umidit\u00e0 dai granuli. Successivamente, i granuli vengono fusi per poter essere fatti passare attraverso un estrusore, lo strumento che conferisce al filamento la forma tubolare. Una volta formato, il filamento viene raffreddato in appositi bagni. Viene quindi confezionato in bobine per essere utilizzato su una stampante 3D.<\/p>\n

Nel processo di trasformazione dei pellet in filamento, vengono aggiunti additivi che inevitabilmente alterano la materia prima. Utilizzando un filamento per stampare una parte in 3D, \u00e8 necessario passare attraverso un’ulteriore fase di qualificazione del materiale. Per quanto riguarda le plastiche compatibili, esistono diversi tipi di polimeri, dal PLA all’ABS, compresi gli elastomeri e le plastiche ad alte prestazioni come il PEEK o il PEI<\/a>. A seconda del filamento scelto, le propriet\u00e0 del pezzo saranno diverse: se si cerca la trasparenza, si opter\u00e0 per il policarbonato, mentre se si cerca la resistenza meccanica, si sceglier\u00e0 il PEEK.<\/p>\n

Tenete presente che alcune materie plastiche sono pi\u00f9 difficili da trasformare in filamento a causa della loro composizione chimica, quindi avrete una scelta pi\u00f9 ampia di materiali se optate per la stampa 3D di pellet.<\/a><\/p>\n

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L’impianto di produzione di filamenti KIMYA (Crediti foto: Herv\u00e9 Boutet)<\/p><\/div>\n

Processi di stampa 3D compatibili<\/h3>\n

Sia che si opti per i pellet di plastica o per i filamenti, il processo di stampa preferito \u00e8 l’estrusione, pi\u00f9 precisamente la modellazione a deposizione fusa (FDM\/FFF)<\/a> per i filamenti e la fabbricazione di granuli fusi(FGF) per i granuli. Il principio \u00e8 fondamentalmente lo stesso: il materiale plastico viene riscaldato, fatto passare attraverso un estrusore, per poi essere depositato su un piatto strato per strato per formare l’oggetto finale. La differenza sta nello strumento utilizzato per l’estrusione.<\/p>\n

Nel caso dei filamenti, le stampanti 3D utilizzano un estrusore dotato di un motore passo-passo (stepper<\/em>) e di una ruota dentata per spostare il filamento in avanti o indietro. All’estremit\u00e0 di questo alimentatore si trova un blocco di riscaldamento che, come suggerisce il nome, riscalda il materiale. Il materiale passa quindi attraverso un ugello, con un diametro variabile tra 0,4 e 0,8 mm, che si muove per depositare il filamento sulla piastra. A seconda del materiale utilizzato, sar\u00e0 necessario un ugello in ottone o in rame, una camera riscaldata, un piano riscaldato, ecc. A seconda del materiale termoplastico si sceglieranno il tipo di macchina necessaria e i parametri di stampa.<\/p>\n

Per i pellet, il processo di estrusione \u00e8 leggermente diverso: la stampante 3D utilizza un sistema di tramoggia per assorbire i granuli di plastica e spingerli verso la zona di fusione. I granuli vengono poi ammorbiditi ed espulsi dall’ugello, che pu\u00f2 quindi depositare il materiale strato per strato sul piatto di stampa. L’ugello pu\u00f2 avere diversi diametri, generalmente pi\u00f9 grandi di quelli utilizzati nelle stampanti 3D FDM che utilizzano filamenti. Infine, questo tipo di sistema di estrusione pu\u00f2 essere installato su bracci robotici<\/a> per fornire un’area di stampa pi\u00f9 ampia e una maggiore flessibilit\u00e0.<\/p>\n

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Il sistema di estrusione dei granuli di plastica \u00e8 diverso da quello dei filamenti (Crediti foto: Pollen AM)<\/p><\/div>\n

L’uso di granuli di pellet consente di raggiungere velocit\u00e0 di deposizione pi\u00f9 elevate e volumi maggiori rispetto all’uso di un filamento. D’altro canto, la precisione e la risoluzione saranno inferiori. La stampa 3D a pellet \u00e8 quindi preferibile per le parti di grande formato, in quanto non \u00e8 necessario cambiare la bobina del filamento, poich\u00e9 la macchina \u00e8 in grado di estrudere una quantit\u00e0 maggiore senza fermarsi. Va notato, tuttavia, che la stampante 3D a pellet<\/a> non \u00e8 in grado di restringere il materiale, il che pu\u00f2 causare un flusso di plastica maggiore attraverso l’ugello rispetto a una macchina FDM. Per interrompere il flusso di materiale, l’ugello deve essere fermato o bloccato. \u00c8 quindi consigliabile ricorrere alla stampa 3D di filamenti per progettare parti pi\u00f9 complesse e dettagliate.<\/p>\n

Applicazioni<\/h3>\n

In generale, le applicazioni realizzabili con granuli o filamenti per la stampa 3D sono abbastanza simili: prototipi, utensili, parti finite… lo spettro \u00e8 ampio. Ma, come avrete capito, ci sono alcune differenze fondamentali da considerare.<\/p>\n

Per quanto riguarda i filamenti, la loro versatilit\u00e0 e disponibilit\u00e0 sul mercato li rende utilizzabili per un’ampia gamma di applicazioni. Si prestano bene alla creazione di pezzi di dimensioni modeste, ma anche a progetti che richiedono un certo livello di dettaglio e precisione. I filamenti sono ampiamente utilizzati nel campo della prototipazione rapida, consentendo a designer e ingegneri di creare modelli e moltiplicare i test per valutare i concetti prima della produzione finale. A seconda delle propriet\u00e0 del filamento in questione, \u00e8 possibile progettare parti per i settori automobilistico, aerospaziale, alimentare, medicale e altri. Alcuni materiali termoplastici sono resistenti al fuoco e al fumo, altri sono biocompatibili e altri ancora sono rinforzati con fibre di carbonio per una maggiore resistenza, pur rimanendo leggeri.<\/p>\n

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Poltrona progettata da Slicelab e stampata con granuli di PETG sulla stampante 3D EXT 1270 Titan Pellet.<\/p><\/div>\n

Se guardiamo ai pellet, l’aspetto particolarmente interessante \u00e8 che \u00e8 possibile creare formulazioni su misura mescolando diversi tipi di plastica. Questa versatilit\u00e0 apre le porte a una moltitudine di applicazioni, in particolare nel settore sanitario, dove \u00e8 possibile sviluppare materiali biocompatibili per la produzione di protesi e impianti su misura. Nel settore automobilistico, i granuli vengono utilizzati per creare parti personalizzate come elementi del cruscotto, passacavi, coperture del motore e componenti meccanici, accelerando il processo di sviluppo e riducendo i costi. Vengono utilizzati anche nel settore del design per realizzare mobili di grandi dimensioni e oggetti decorativi. Infine, \u00e8 possibile progettare granuli da materiali riciclati, promuovendo l’economia circolare, un concetto particolarmente importante nella societ\u00e0 odierna. Questi stessi granuli riciclati possono essere utilizzati per produrre filamenti.<\/p>\n

Infine, come accennato in precedenza nell’articolo, l’uso dei pellet nella manifattura additiva \u00e8 particolarmente interessante per la prototipazione dei materiali. Poich\u00e9 la materia prima \u00e8 la stessa nella stampa 3D e nello stampaggio a iniezione, un operatore pu\u00f2 stampare in 3D i suoi prototipi e sottoporli a test e certificazioni prima di passare alla produzione di massa, senza dover passare per ulteriori fasi di certificazione. Ci\u00f2 consente ai produttori di risparmiare una notevole quantit\u00e0 di tempo.<\/p>\n

Prezzi<\/h3>\n

I filamenti sono ampiamente disponibili sul mercato. Sono venduti in bobine, generalmente da 750 grammi, il che li rende pi\u00f9 facili da gestire e conservare. I prezzi variano a seconda del tipo di filamento, ma in generale \u00e8 possibile acquistare una bobina di PLA<\/a>, uno dei materiali pi\u00f9 diffusi, per circa 20\/30 euro. Tuttavia, i filamenti pi\u00f9 specifici, come quelli flessibili o compositi, possono essere pi\u00f9 costosi, con prezzi che vanno dai 30 ai 50 euro per bobina. Inoltre, se si stampano spesso oggetti di grandi dimensioni, l’investimento cresce notevolmente.<\/p>\n

I pellet, a differenza dei filamenti, sono generalmente venduti in sacchi da diversi chilogrammi, il che significa che \u00e8 possibile acquistare una grande quantit\u00e0 di materiale in una sola volta. Questo pu\u00f2 rappresentare un investimento iniziale pi\u00f9 elevato, poich\u00e9 il prezzo dei sacchi di pellet pu\u00f2 variare da 50 a 100 euro o pi\u00f9, a seconda del tipo di plastica e della quantit\u00e0, ma in genere, possiamo affermare che i pellet sono pi\u00f9 economici dei filamenti. Il prezzo al chilo dei pellet \u00e8 inferiore a quello dei filamenti, soprattutto a causa del processo di trasformazione necessario per crearli. D’altra parte, un utente che desidera acquistare una piccola quantit\u00e0 di pellet di plastica pu\u00f2 avere difficolt\u00e0 a trovare la quantit\u00e0 necessaria e quindi avr\u00e0 pi\u00f9 senso acquistare filamenti.<\/p>\n

\u00c8 quindi opportuno tenere presente che a lungo termine acquistare pellet potrebbe rivelarsi pi\u00f9 vantaggioso per gli utenti che utilizzano abitualmente la stampa 3D. La scelta dipende ovviamente anche dalle proprie esigenze e dal budget.<\/p>\n

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Bobine di filamenti (Crediti foto: La Nouvelle Ecole)<\/p><\/div>\n

Produttori di filamenti e pellet sul mercato<\/h3>\n

Sul mercato della stampa 3D sono presenti numerosi produttori di filamenti e pellet, ognuno dei quali offre il proprio contributo a questo settore in rapida crescita. Come spiegato in precedenza, i filamenti sono molto apprezzati per la loro facilit\u00e0 d’uso e la loro convenienza. Aziende come Polymaker, 3DXtech, 3D4Makers, Nanovia, ColorFabb offrono un’ampia gamma di filamenti di alta qualit\u00e0, dal PLA al PETG e all’ABS. Le principali aziende chimiche produttrici danno un contributo importante a questa industria; alcune di queste hanno sviluppato un proprio marchio di filamenti, come BASF o Evonik.<\/p>\n

Per quanto riguarda i pellet di plastica, i produttori sono principalmente gli stessi gruppi chimici: Arkema e SABIC, per citarne solo due. Ci sono anche attori come Felfil, 3DXtech e Xtellar. Alcuni si sono addirittura specializzati nella produzione di granuli di plastica da rifiuti riciclati, come l’azienda americana re3D; altri, come KIMYA, producono sia pellet che filamenti.<\/p>\n

Infine, se guardiamo ai produttori di macchine compatibili con questo tipo di plastica, la scelta \u00e8 vasta, soprattutto per quanto riguarda i filamenti. Ci sono attori tradizionali come Stratasys, UltiMaker e Zortrax. Sempre pi\u00f9 attori stanno entrando in questo mercato, con soluzioni desktop, per uso professionale o industriale. Per quanto riguarda i pellet, possiamo citare i produttori Arburg e Pollen AM, oltre a 3D Systems, che ha acquisito Titan Robotics nel 2022 e AIM3D. L’elenco non \u00e8 ovviamente esaustivo.<\/p>\n

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(Crediti immagine: 3Dnatives)<\/p><\/div>\n

In conclusione, entrambi i tipi di plastica offrono vantaggi produttivi che si adattano bene a diverse esigenze di produzione. Assicuratevi dunque di utilizzare il materiale giusto per massimizzare l’efficienza del vostro processo di produzione additiva!<\/p>\n

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Le materie plastiche sono senza dubbio una delle famiglie di materiali pi\u00f9 utilizzate nella produzione additiva. Compatibili con un’ampia variet\u00e0 di processi, offrono molteplici propriet\u00e0 e caratteristiche alle parti, siano esse prototipi, utensili o oggetti di uso finale. Disponibili in…<\/p>\n","protected":false},"author":6086,"featured_media":10685,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[16,20],"tags":[],"class_list":["post-10683","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-materiali-3d","category-news"],"acf":[],"yoast_head":"\nFilamenti o pellet: quale tipo di plastica scegliere per la stampa 3D? – 3Dnatives<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Quali sono le loro caratteristiche e applicazioni dei filamenti e pellet per la stampa 3D? 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